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《强激光辐照光学元件损伤探测系统开题报告》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、中北大学毕业论文开题报告学生姓名：学号：10051041学院：信息与通信工程专业：光电信息工程设计(论文)题目：强激光辐照光学元件损伤探测系统的研究指导教师:凌秀兰2014年3月5日毕业论文开题报告1．结合毕业论文课题情况，根据所查阅的文献资料，撰写2000字左右的文献综述：文献综述1.1本课题研究的背景高功率激光器已经广泛的应用于工业加工等领域，特别是目前高功率激光器的研究热点已经从气体和化学激光器逐渐向全固态的激光器过渡，其中半导体激光器作为固体激光器的泵浦源具有体积小、重量轻、寿命长、高转换效率等优点而受到了广泛关注。随着激光通量的提升
2、和紫外激光研究的深入，光学元件的抗破坏能力制约了激光器的发展和紫外领域的研究。激光破坏的产生和生长会导致光速质量及光通量的下降，同时也会造成后续元件的破坏。因此，激光对光学元件的损伤就成了激光研究领域中的一项重要课题。光学元件几乎是所有光学系统中不可缺少的基本元件，并且也是激光系统中最薄弱的环节之一。长期以来，激光对光学元件的破坏一直是限制激光向高功率、高能量方向发展的“瓶颈”，也是影响高功率激光薄膜元件使用寿命的主因。另一方面，光学元件也是导弹、遥感卫星等航天飞行器中导引、定位、遥感甚至能源系统中的重要组成元件，应用强激光武器对光学元件的破
3、坏可以造成航天飞行器的致眩、致盲、失控，甚至于系统的整体失效。光学元件中即使出现十分微小的瑕疵，也会导致输出光束质量的下降，严重时将引起整个系统的瘫痪，光学元件的抗损伤特性将直接影响到整个系统的设计方案以及今后系统运行的性能。所以，研究强激光辐照光学元件的损伤探测系统具有非常重要的意义。1.2国内、外技术发展现状美国利夫莫尔实验室(LLNL)最先开始了光学元件损伤在线检测技术研究。1995年LLNL就开始在Beamlet装置上进行光学元件损伤在线检测的早期工作。在1998年6月的ICF固体激光应用会议中,LLNL实验室的托马斯介绍了NIF的的
4、光学元件损伤在线检测技术。包括用于终端集成光机组件光学元件在线检测(FODI)和用于多程放大系统大口径光学元件损伤在线检测系统(LODI)。采用装置的激光主动照明或检测系统配置的激光主动照明,借助空间滤波器的像传递和其频谱面滤波屏的组合,构造了基于空间滤波器的望远成像系统,对目标元件进行损伤成像。为了消除背景光场的影响,在空间滤波器频谱面上放置不透明小圆屏,构成了背向相干照明暗场成像损伤检测系统,LODI可以获得多程放大系统光学元件暗场损伤图像,经过分析就可以获得损伤点信息。为了对多个激光束线进行检测,NIF将LODI集成在其综合诊断系统(P
5、DS)上,利用PDS的抽样转换光路,将NIF的其他激光束线多程放大系统大口径元件的损伤信息传输到LODI,实现对所有束线光学元件损伤在线检测。1998年NIF设想的终端集成光机组件光学元件损伤在线检测系统安装在靶室旁边的诊断设备操作手(DIM)上,这个时期MF用紫外模拟光源做为照明光源,通过安装在靶室中心的反射镜将携带靶室上终端集成光机组件光学元件损伤信息的汇聚光束传输到靶室外部的终端光学损伤在线检测系统中(FODI),通过旋转反射镜使FODI对准任一终端集成光机组件,实现对所有束线光学元件损伤在线检测。但是由于采用主激光照明,受景深的限制,
6、FODI只能区分终端集成光机组件部分元件的损伤，,例如可以区分位于终端远端的窗口和近端的屏蔽片,但不能区分间距很近的元件。这一时段研究系统的分辨率只能达到0.6mm。2007年,LLNL报道了其建立在NIF上的终端损伤在线检测系统(FODI)。该系统主要包括望远成像仪、成像仪定位器、控制软件和光学检测分析软件四个部分。成像仪是一个光学望远镜,放置在国家点火装置靶室中心,每次激光打靶后,从该位置成像仪能够指向每一束线,获得终端集成光机组件内光学元件的损伤图像。利用其研发的光学损伤检测分析软件可以对图像进行分析,评估光学元件的损伤状况。按照要求F
7、ODI要能够探测和追踪所有终端集成光机组件光学元件上直径大于50µm以上的缺陷的发展变化。目前,FODI系统已经安装到国家点火装置中并运行了三年,用做高能系统打靶后光学元件的常规检测。到目前为止,己经检测了7万个光学元件。目前FODI以大于每小时100个光学元件的速度进行检测,最近发展起来的软件将提高该速度,达到每小时190个。FODI是国家点火装置可依赖、有价值的辅助工具，是实验室获得聚变点火计划中重要的组成部分。国内对光学元件损伤检测主要集中在离线光学表面的缺陷和损伤闽值测量。随着高功率ICF激光驱动器的建设,国内也开展了大口径光学元件损
8、伤在线检测研究。2002年上海光机所黄惠杰等研制了一套光学元件在线检测样机,并在国内神光IH原型装置集成演示系统上进行了联机验证,由于该样机采用偏振消光暗场成像,受
